แขวงหนองค้างพลูตั้งอยู่ทางทิศตะวันตกของกรุงเทพมหานคร ครอบคลุมพื้นที่ด้านเหนือของเขตหนองแขม มีอาณาเขตติดต่อกับเขตการปกครองข้างเคียงดังนี้[4]

• ทิศเหนือ ติตต่อกับแขวงทวีวัฒนา (เขตทวีวัฒนา) มีคลองบางไผ่เป็นเส้นแบ่งเขต
• ทิศตะวันออก ติดต่อกับแขวงบางไผ่ แขวงบางแคเหนือ และแขวงหลักสอง (เขตบางแค) มีคลองทวีวัฒนา ถนนเพชรเกษม และซอยเพชรเกษม 69 (อินทาปัจ) เป็นเส้นแบ่งเขต
• ทิศใต้ ติดต่อกับแขวงหนองแขม มีคลองราษฎร์สามัคคี คลองมหาศร และแนวเส้นขนานระยะห่างจากถนนเพชรเกษม 1,650 เมตร เป็นเส้นแบ่งเขต
• ทิศตะวันตก ติดต่อกับตำบลสวนหลวง ตำบลอ้อมน้อย (อำเภอกระทุ่มแบน จังหวัดสมุทรสาคร) และตำบลกระทุ่มล้ม (อำเภอสามพราน จังหวัดนครปฐม) มีคลองศรีสำราญและแนวแบ่งเขตการปกครองระหว่างกรุงเทพมหานครกับจังหวัดนครปฐมเป็นเส้นแบ่งเขต